眶緣面積測量新方法及其在NF1中的初步應用

郭呈瑞 胡曉潔 林曉曦 陳輝 陳驍俊 仇雅璟

眶緣面積測量新方法及其在NF1中的初步應用

郭呈瑞 胡曉潔 林曉曦 陳輝 陳驍俊 仇雅璟

目的探索準確測量眶緣曲面面積的新方法。方法入選NF1患者26例，對兩側眼眶進行CT掃描并三維成像，按照近似的冠狀平面測量法和三維測量法得出眶緣面積，對所得數據進行統計學分析。結果平面測量法的數據都偏小于三維測量方法，統計學上有顯著差異。結論眶緣面積三維測量法簡單易操作，結果準確穩定，可以替代冠狀面測量眶緣面積的方法。

神經纖維瘤病三維測量曲面測量數字醫學

隨著醫學影像學的發展，基于CT的三維重建技術在外科臨床的運用已趨向成熟和廣泛，測量和手術模擬等功能對于手術的精準設計具有非常優秀的輔助作用[1-2]。神經纖維瘤（NF1）患者中，經常出現半側面部的叢狀纖維瘤[1]，表現為兩側面部的不對稱，CT顯示兩側眶骨不對等畸形[3]。此類患者面部修復難度大、效果差、術前設計復雜[4]，亟需數字化手術方案的引入以提升手術效果[5-6]。NF1患者術前常需測量眶緣和眶上裂的面積大小，為眶骨橫截移位和明確是否需要行眶底鈦網修補提供更加精確的數據支持[7-8]。目前，對于眼眶部的測量以眶部體積測量為主，對眶緣面積測量報道較少。常用的平面測量法，仍是某一個冠狀面或某一切面的替代測量[9-11]，極不精確。因為，眶緣是邊緣不規整的曲面結構，以二維的方法來測量分析三維的物體形態存在明顯的局限性，其準確性和可靠性較低。因此，本實驗嘗試以三維重建的方法對此進行較為精準的測量，為進一步的臨床應用提供依據。

1 材料和方法

1.1 研究對象

選取26例（19例女性，7例男性）NF1臉部叢狀纖維瘤患者進行研究。入選條件：①年齡5～28歲；②根據NIH標準確診為NF1型的病人；③面部有叢狀纖維瘤并造成畸形。疾病的診斷根據患者發病年齡、病程進展、臨床表現及CT檢查結果完成。

1.2 測量方法

將患者的顱骨CT掃描數據，以DICOM格式輸入軟件，三維重建后對眼眶容積分別進行平面測量和三維曲面測量。①平面測量：在CT冠狀面上獲得眶緣切面，讓盡可能多的眶緣進入這個切面，通過Mimics軟件的“measure”功能，手動繪出眼眶邊緣，測量面積（圖1）；②三維曲面測量：在Mimics中選擇“spline”，應用鼠標沿骨性眶壁描記，為眶內側緣和外側緣即顴額突的連線，軟件自動根據計算將點與點之間的連線貼合所處平面，通過若干個點的定位，我們在計算機上將眶緣的三維模型“勾勒”出來（圖2）。將其轉化到CAD軟件中，填充這個眶緣所形成的曲面，這里我們將其曲面的曲率設置為默認，可自動形成一個最接近平面的曲面，再測量其面積。

圖1 冠狀面上測量眶緣的面積Fig.1The measurement of orbital rim area in the coronal plane

圖2Mimics+CAD測量眶緣的面積（三維曲面測量法）Fig.2The measurement of orbital rim area by mimics and CAD(3D curved surface measurement)

1.3 統計學分析

以SPSS 19.0進行統計學分析，數據以（x±s）表示。對兩種測量方法的數據進行獨立樣本配對t檢驗，P＜0.05為存在顯著性差異。

2 結果

本組共26例，平面方法測量結果：左眼眶（1160.56±212.42）mm2，右眼眶（1171.32±195.73）mm2；三維曲面測量法結果：左眼眶（1277.48±283.67）mm2，右眼眶（1235.74±150.13）mm2。平面測量法所得數據都明顯小于三維測量法（P＜0.05）。

3 討論

NF1患者的面部叢狀神經纖維瘤常侵襲單側，致面部畸形，使眼眶骨骼受到影響，出現眶緣擴大，蝶骨大翼缺損等現象[4]。冠狀面替代的測量方法受CT拍攝時頭部位置的影響和平面的限制，結果偏差較大。Mimics+CAD的測量方法能突破原來平面測量方法的局限，且多次測量結果誤差很小，操作簡潔。為使此方法更加規范，我們今后擬采用更大的樣本量，對取點的位置和數目進行優化。

通過本實驗，我們認為今后應在下列方面進行改進。①對于邊緣較為光滑的曲面，連線的貼合率較高，而對于邊緣較為銳利的眼眶，軟件識別并自行貼合的能力較差，需要在該部位手動添加更多的取點數，以增加測量的準確性；②在粗略的取點之后，雖然也能獲得近似的面積取值，但如能通過多方位的旋轉重建模型，檢查所取點是否準確定位在眼眶上，對其進行微調，能有效提高準確性；③對于骨皮質較薄的眶尖區域，因受CT掃描層厚的限制，有些細節部位可能并不準確，需要更精準的影像學數據。

本實驗采用的方法具有三維空間的不規則取點和可編輯曲率的特性，可能適用于更多的不規則組織和部位的三維測量，有進一步深入研究的必要。

綜上所述，Mimics+CAD測量眶緣面積的方法，是符合解剖結構特性的計算方法，相較于傳統的平面代替曲面的方法，其結果更為精確、穩定，操作簡便，可適用于術前的手術方案設計和術后的評估，是提高臨床療效的良好輔助。

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A New Measurement of Orbital Rim Area and its Primary Application in NF1

ObjectiveTo explore a more accurate method in the area measurement of curved surface such as orbital rim. MethodsTwenty-six NF1 patients were acquired.CT scan on both sides of the orbit and 3D reconstruction were completed.The orbital rim area was measured in approximate coronal plane and 3D curved plane respectively.The data were statistically analyzed.ResultsOn average,the data of the plane method were underestimated,compared with the 3D method.There was statistical difference between the two groups.ConclusionThe measurement in 3D curved plane is accurate,stable and easy to operate,which can replace the measurement in approximate coronal plane.

Neurofibromatosis;Three-dimensional measurement;Curve area measurement;Digital medicine

R622

A

1673－0364（2017）01－0034－02

GUO Chengrui,HU Xiaojie,LIN Xiaoxi,CHEN Hui,CHEN Xiaojun,QIU Yajing.
Department of Plastic and Reconstructive Surgery,Shanghai Ninth People's Hospital,Shanghai Jiaotong University School of Medicine,Shanghai 200011,China.Corresponding author:HU Xiaojie(E-mail:hxjie2002@hotmail.com).

10.3969/j.issn.1673-0364.2017.01.009

上海交通大學醫學院橫向課題。

200011上海市上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院整復外科。

胡曉潔（E-mail：hxjie2002@hotmail.com）。